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| 伺服電機(jī)出現(xiàn)干擾現(xiàn)象的原因（LHL） |
| 2024年11月22日 |
伺服電機(jī)出現(xiàn)干擾現(xiàn)象主要有以下幾個(gè)原因：
一、電磁干擾方面
外部電磁源干擾 附近設(shè)備的電磁輻射：在工業(yè)環(huán)境中，伺服電機(jī)常常與其他設(shè)備一起工作，如變頻器、高頻焊接設(shè)備、大型電機(jī)等。這些設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁輻射。例如，變頻器通過改變電源頻率來控制電機(jī)速度，其工作過程中會(huì)產(chǎn)生高頻諧波。當(dāng)這些諧波以電磁輻射的形式傳播到伺服電機(jī)及其控制系統(tǒng)時(shí)，就會(huì)干擾伺服電機(jī)的正常信號(hào)。高頻焊接設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的高頻電磁場(chǎng)強(qiáng)度更大，其頻率范圍可能從幾 kHz 到幾百 kHz，很容易干擾伺服電機(jī)的控制信號(hào)和反饋信號(hào)。 電網(wǎng)中的電磁干擾：電網(wǎng)中存在各種干擾，如雷擊引起的浪涌、開關(guān)操作產(chǎn)生的瞬態(tài)脈沖等。雷擊產(chǎn)生的浪涌電壓可能高達(dá)數(shù)千伏，這些高能量的浪涌脈沖會(huì)沿著電源線進(jìn)入伺服電機(jī)系統(tǒng)。開關(guān)操作（如大型電機(jī)的啟動(dòng)和停止）產(chǎn)生的瞬態(tài)脈沖雖然能量相對(duì)較低，但頻率較高，也會(huì)對(duì)伺服電機(jī)的電源線路造成干擾，影響電機(jī)的正常運(yùn)行。
電機(jī)內(nèi)部電磁干擾 電機(jī)繞組磁場(chǎng)變化：伺服電機(jī)在運(yùn)行過程中，繞組中的電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)電機(jī)加速、減速或負(fù)載變化時(shí)，繞組電流發(fā)生變化，磁場(chǎng)也隨之改變。這種磁場(chǎng)的變化會(huì)在電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律（其中為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，為線圈匝數(shù)，為磁通量的變化率），感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可能會(huì)對(duì)電機(jī)內(nèi)部的控制線路和反饋線路產(chǎn)生干擾。特別是在高速運(yùn)轉(zhuǎn)或頻繁啟停的情況下，磁場(chǎng)變化劇烈，干擾更為明顯。 電刷（如果是有刷電機(jī)）產(chǎn)生的干擾：有刷伺服電機(jī)在電刷和換向器之間會(huì)產(chǎn)生火花�；鸹óa(chǎn)生的瞬間，會(huì)釋放出高頻電磁波，這些電磁波會(huì)干擾電機(jī)周圍的電子設(shè)備和電機(jī)自身的控制電路。例如，在一些對(duì)電磁干擾敏感的自動(dòng)化設(shè)備中，有刷伺服電機(jī)產(chǎn)生的電刷火花干擾可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的控制精度下降。
二、信號(hào)傳輸干擾
信號(hào)線布線問題 布線不合理：如果伺服電機(jī)的控制信號(hào)線和動(dòng)力線沒有分開敷設(shè)，動(dòng)力線中的大電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)對(duì)信號(hào)線造成干擾。例如，當(dāng)動(dòng)力線中的交流電流通過時(shí)，會(huì)在周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，靠近的信號(hào)線會(huì)感應(yīng)出干擾電壓。另外，信號(hào)線如果與電源線平行敷設(shè)且距離過近，電源線中的高頻諧波也會(huì)耦合到信號(hào)線中，干擾信號(hào)傳輸。 線路破損或老化：信號(hào)線的絕緣層破損或者老化會(huì)導(dǎo)致信號(hào)泄漏和外部干擾的侵入。例如，信號(hào)線長(zhǎng)期使用后，其絕緣層可能會(huì)出現(xiàn)龜裂，外界的電磁干擾就會(huì)通過這些裂縫進(jìn)入信號(hào)線，影響信號(hào)的完整性。同時(shí)，破損的信號(hào)線也可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)短路或者接地故障，使電機(jī)接收到錯(cuò)誤的信號(hào)。
信號(hào)接地問題 接地不良：伺服電機(jī)及其控制系統(tǒng)需要良好的接地來保證信號(hào)的穩(wěn)定性。如果接地電阻過大或者接地線路松動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)地電位不穩(wěn)定。例如，當(dāng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)本體的接地不良時(shí)，外部干擾信號(hào)就更容易進(jìn)入系統(tǒng)，并且系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的干擾也無法有效地通過接地釋放。在一些復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中，由于接地系統(tǒng)混亂或者接地樁腐蝕等原因，很容易出現(xiàn)接地不良的情況。 多點(diǎn)接地導(dǎo)致的地環(huán)路干擾：如果系統(tǒng)存在多個(gè)接地點(diǎn)，可能會(huì)形成地環(huán)路。地環(huán)路就像一個(gè)天線，會(huì)接收周圍的電磁干擾，并將干擾電流引入系統(tǒng)。例如，伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器在控制柜中有一個(gè)接地點(diǎn)，電機(jī)本身在設(shè)備底座又有一個(gè)接地點(diǎn)，當(dāng)兩個(gè)接地點(diǎn)之間存在電位差時(shí)，就會(huì)形成地環(huán)路，干擾信號(hào)通過地環(huán)路在系統(tǒng)中傳播，影響電機(jī)的正常運(yùn)行。
三、機(jī)械振動(dòng)和噪聲干擾
電機(jī)自身振動(dòng)干擾：伺服電機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，特別是在高速運(yùn)轉(zhuǎn)或負(fù)載不均勻的情況下。這種振動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部的連接部件松動(dòng)，如電路板上的元件引腳松動(dòng)、接線端子松動(dòng)等。一旦連接部件松動(dòng)，信號(hào)傳輸就會(huì)受到影響，產(chǎn)生干擾信號(hào)。例如，電機(jī)內(nèi)部的編碼器連接線路松動(dòng)，會(huì)使編碼器的反饋信號(hào)出現(xiàn)波動(dòng)，干擾電機(jī)的控制精度。 外部機(jī)械振動(dòng)和噪聲干擾：如果伺服電機(jī)安裝在振動(dòng)較大的設(shè)備上，或者周圍環(huán)境噪聲較大，也會(huì)對(duì)電機(jī)產(chǎn)生干擾。例如，在一些沖壓設(shè)備旁邊安裝的伺服電機(jī)，沖壓過程中產(chǎn)生的強(qiáng)烈振動(dòng)可能會(huì)通過設(shè)備的安裝底座傳遞到電機(jī)上，使電機(jī)內(nèi)部的傳感器（如加速度傳感器、位移傳感器等）產(chǎn)生錯(cuò)誤的信號(hào)，進(jìn)而干擾電機(jī)的正常運(yùn)行。同時(shí)，周圍環(huán)境中的高強(qiáng)度噪聲可能會(huì)掩蓋電機(jī)運(yùn)行過程中的一些異常聲音，使維護(hù)人員難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)的故障隱患。
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